Seneste fremskridt inden for tredimensionelle porøse kulstofmaterialer til elektromagnetisk bølgeabsorption

For nylig offentliggjorde professor Jiurong Liu og professor Zhihui Zeng fra Shandong University et reviewpapir om tredimensionelle porøse kulstofbaserede elektromagnetiske bølgeabsorberende materialer i Science China Materials .

Med stadig mere alvorlig elektromagnetisk bølgeforurening (EMW) er udviklingen af ​​højtydende EWAM'er blevet et forskningshotspot. Kulstofbaserede EWAM'er har fremragende fysisk og kemisk stabilitet samt kraftige dielektriske tab på grund af deres høje elektriske ledningsevne.

Især har 3D porøse kulstofbaserede EWAM'er været velstående inden for EMW-absorption. De 3D-porøse strukturer reducerer i høj grad materialets tæthed, fremmer den multiple refleksion og spredning af EMW og optimerer impedanstilpasningen, så de forventes at nå målet om lav tæthed, tyndhed, bred absorptionsbåndbredde og stærk absorption.

I denne gennemgang afklarede forfatterne først det relevante teoretiske grundlag og evalueringsmetoder, herunder forskellige EMW-absorptionsmekanismer, indikatorer til at evaluere ydeevnen af ​​EWAM'er og almindelige modifikationsmetoder for kulstofbaserede EWAM'er. Derefter blev de seneste forskningsfremskridt for 3D porøse kulstofbaserede EWAM'er opsummeret med den materielle oprindelse som hovedsporet, i mellemtiden blev nogle unikke og nye synspunkter fremhævet.

Disse materialer blev hovedsageligt opdelt i grafenmaterialer, biomasseafledte materialer, polymerafledte materialer og andre materialer. Blandt dem har grafenmaterialerne stærk ledningsevne og lav tæthed og kan opnå stærk EMW-absorption. Men den skrøbelige struktur, impedansmismatch og høje pris begrænser deres anvendelse.

Biomasse er et billigt og let tilgængeligt materiale, men ydelseskonsistensen af ​​dets derivater er vanskelig at garantere. Porøse carboner afledt af polymerer og nogle andre kommercielle materialer er mere egnede til produktion i stor skala, men lider også af problemer såsom impedansmismatch. Derfor har disse materialer deres egne fordele og ulemper. Derfor blev forskellige materialers egenskaber og ydeevne sammenlignet i dette papir.

Endelig påpegede forfatterne også de eksisterende problemer og forskningsmuligheder for 3D porøse kulstofbaserede EWAM'er. De mener, at den aktuelle relaterede forskning har vist fremragende resultater. Materialernes alsidighed og anvendelighed er blevet videreudviklet. Nogle nye materialer, såsom biopolymerer, er også blevet anvendt.

Computerteknologi har lettet forskernes dybdegående forståelse af EMW-absorptionsmekanismer og praktiske EWAM'er. Men på nuværende tidspunkt er disse materialer stadig ikke masseproducerede. I mellemtiden afhænger forbedret overordnet ydeevne af kulstofbaserede EWAM'er stadig af materialesammensætning. Endnu vigtigere er det, at forskningen i relaterede teorier stadig mangler at blive videreudviklet. Forfatterne håber, at denne gennemgang kan inspirere til opfølgende forskning og fremme den videre udvikling af højtydende EWAM'er. + Udforsk yderligere

Composite reducerer elektromagnetisk forurening markant